Электротехника и электроника

Классификация входов триггеров:

1.Статическиевходы, которыеуправляютсяуровнемсигнала.

2.Динамические входы, которые управляются либо фронтом, либо срезом сигнала.

в

Рис. 5.11. Асинхронный триггер R-S-типа:

а– таблица истинности; б – условное обозначение;

в– пример временной диаграммы

201

Здесь (рис. 5.11, а) Qn−1 состояние триггера до подачи управляющих сигналов, Qn – состояние триггера после подачи

управляющих сигналов.

Реализация триггера R-S-типа на элементах «И-НЕ»:

Анализ работы схемы, проведённый на основе таблицы истинности элемента «И-НЕ» подтверждает, что схема реализует функцию R-S-триггера (работу схемывдеталяхрассмотреть самостоятельно) (рис. 5.12).

Реализация триггера R-S-типа на элементах

«ИЛИ-НЕ» (рис. 5.13).

Анализ работы схемы следует производить с использованием таблицы истинности элемента «ИЛИНЕ» (рассмотреть самостоятельно).

РаботасинхронногоR-S-триггераиллюстрируетсянарис. 5.14.

Рис. 5.14. Синхронный триггер R-S-типа:

а – условное обозначение; б – пример временной диаграммы

202

По умолчанию во всех временных диаграммах принимаем исходное состояние триггеров Qn−1 = 0.

5.2.2. D-триггер

D-триггер запоминает ту информацию, которая есть на входеD в момент подачи синхронизирующего импульса (рис. 5.15).

Рис. 5.15. D-триггер: а – условное обозначение;

б – таблица истинности; в – пример временной диаграммы

5.2.3. Т-триггер

При подаче единицы на вход Т-триггер переходит в противоположное предыдущему состояние. Т-триггер делит количество импульсов пополам (рис. 5.16).

Рис. 5.16. T-триггер: а – условное обозначение;

б – таблица истинности; в – пример временной диаграммы

5.2.4. J-k-триггер

Таблица истинности J-k-триггера отличается от таблицы истинности R-S-триггера одной нижней строчкой (рис. 5.17).

203

3. Изобразите диаграмму сигнала на выходе логической схемы (исходное состояние Q1 = Q2 = 0).

5.3. РЕГИСТРЫ

Регистром называется устройство, предназначенное для приёма, хранения и выдачи информации. Проще всего построить регистры на триггерах D-типа.

Классификация регистров:

1.Параллельные.

2.Последовательные.

Схема трехразрядного параллельного регистра приведена на рис. 5.18.

В параллельном регистре информация на регистр записывается в параллельном коде: X1, X2, X3 – записываемый код, СИ – магистраль синхронизирующих импульсов, Q1, Q2, Q3 – код, записанный в регистр.

Рис. 5.18. Параллельный регистр

205

По магистрали информация записываемого кода подаётся на входы X1, X2, X3 . По приходу синхронизирующего импульса информация с магистрали переписывается в регистр и хранится там до подачи следующего синхронизирующего импульса. По приходу следующего синхронизирующего импульса в регистр записывается новая информация. Считывание информации с регистра осуществляется с выходов Q1, Q2, Q3 .

Схема трехразрядного последовательного регистра приведена на рис. 5.19.

При записи информации в последовательный регистр двоичный код последовательно, разряд за разрядом, подаётся на вход. Первым подаётся старший разряд, последним – младший. Выход триггера предыдущего разряда соединяется с входом триггера последующего разряда. Поэтому по каждому синхронизирующему импульсу информация с предыдущего разряда записывается в последующий разряд, т.е. происходит сдвиг информации.

а

б

Рис. 5.19. Последовательный регистр (а), временная диаграмма записи кода 101 в последовательный регистр(б)

206

Работа регистра (пример записи входного кода 101):

1.Исходное состояние: Q1 = 0, Q2 = 0, Q3 = 0.

2.Входы: T1 = 1, T2 = 0, T3 = 0.

3.СИ1: Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = 0.

4.Входы: T1 = 0, T2 = Q1 = 1, T3 = Q2 = 0.

5.СИ2: Q1 = 0, Q2 = 1, Q3 = 0.

6.Входы: T1 = 1, T2 = Q1 = 0, T3 = Q2 = 1.

7.СИ3: Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = 1.

Особенности работы регистра:

1.Запись n-разрядного кода происходит за n синхронизирующих импульсов.

2.При работе регистра происходит сдвиг информации слева направо, поэтому такойрегистр называют регистром сдвига.

3.Информация с регистра может быть считана как в параллельном, так и в последовательном коде. Для снятия информации

в последовательном коде необходимо подключить приёмник к выходу триггера старшего разряда и подать (n −1) синхронизи-

рующий импульс. Регистр позволяет преобразовать последовательный код в параллельный.

Существуют регистры сдвига, сдвигающие информацию слева направо, справа налево, а также реверсивные регистры, которые позволяют делать и то и другое (рис. 5.20).

Рис. 5.20. Условные обозначения регистров: а – трехразрядный параллельный регистр; б – трехразрядный последовательный регистр

207

5.4. СЧЁТЧИКИ

Счётчиком называется устройство, предназначенное для подсчёта количества поданных импульсов.

Классификация счетчиков:

1.Счётчики на сложение.

2.Счётчики на вычитание.

3.Реверсивные счётчики. В соответствии с управляющим сигналом могут работать как на сложение, так и на вычитание.

Различают счётчики с модулем счёта k: k = 2n , k ≠ 2n ( n – числоразрядовсчётчика).

5.4.1. Трёхразрядный двоичный счётчик на сложение (рис. 5.21)

Рис. 5.21. Трехразрядный двоичный счетчик на сложение:

а– блок-схема счетчика; б – таблица состояний счётчика;

в– пример временной диаграммы

208

В каждый момент времени в разрядах счётчика записан код числа поданных импульсов.

5.4.2. Трёхразрядный двоичный счётчик на вычитание (рис. 5.22)

а

б

Рис. 5.22. Трехразрядный двоичный счетчик на вычитание: а – блок-схема счетчика; б – таблица состояний счётчика

5.4.3. Десятичные счётчики

Десятичные счётчики относятся к счётчикам с модулем счёта k ≠ 2n . Различают счётчики с естественным ходом счёта и с принудительным насчётом (рис. 5.23).

За счёт обратной связи единица с триггера Т4 записывается в триггеры Т2 и Т3.

При подаче восьмого импульса триггер Т4 устанавливается в «1». Через обратные связи он устанавливает в «1», также

209